DE2459640A1 - MAGNETIC MEMORY - Google Patents
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- G11C19/02—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
- G11C19/08—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
- G11C19/0875—Organisation of a plurality of magnetic shift registers
Description
TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas, V.St.A.TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas, V.St.A.
Magnetischer SpeicherMagnetic storage
Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetblasenspeicher und insbesondere auf eine Anordnung der magnetischen Domänen in einem solchen Speicher zur Optimierung des Betriebsverhaltens im Hinblick auf die dabei vorhandenen Einschränkungen hinsichtlich der Domänenbildung, der Ausbreitung, der Feststellung und der Übertragung.The invention relates to a magnetic bubble memory and, more particularly, to an arrangement of the magnetic ones Domains in such a memory to optimize the operating behavior with regard to the existing ones Domain Formation, Propagation, Detection, and Transmission Restrictions.
In jüngster Zeit ist für Magnetvorrichtungen großes Interesse entstanden, die unter dem Oberbegriff Bauelemente mit"Blasen"-Domänen bekannt sind. Solche Magnetvorrichtungen sind beispielsweise in dem Aufsatz "Application of Ortho. ferrites to Domain-Wall Devices" in IEEE Transactions on Magnetics, Band MAG.-5, Nr. 3 (1969), Seiten 544 bis 553 beschrieben; sie haben einen allgemein planaren Aufbau, und sie bestehen aus Materialien, die eine leichte Magnetisierungsrichtung aufweisen, die im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ebene verläuft. Die magnetischen Eigenschaften, beispielsweise die Magnetisierungsanisotropie, die Koerzitivkraft und d'ie Beweg-In recent times there has been a great deal of interest in magnetic devices that come under the generic term components are known with "bubble" domains. Such magnetic devices are, for example, in the article "Application of Ortho. Ferrites to Domain Wall Devices "in IEEE Transactions on Magnetics, Volume MAG.-5, No. 3 (1969), pages 544 to 553; they have a generally planar structure and they are made of materials that have a have easy direction of magnetization, which is substantially perpendicular to their plane. the magnetic properties, for example the magnetization anisotropy, the coercive force and the movement
Schw/BaSchw / Ba
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lichkeit, sind dabei dergestalt, daß die Vorrichtung magnetisch mit einer Magnetisierung in einer außerhalb der Ebene liegenden Richtung gehalten werden kann und daß kleine lokalisierte Eindomänenbereiche mit einer zur allgemeinen Polarisierungsrichtung entgegengesetzten Polarisierung aufrecht erhalten werden können. Solche lokalisierte Bereiche, die allgemein zylindrisch gestaltet sein können, können eine digitale Information repräsentieren. Das Interesse an derartigen Vorrichtungen ist zum größten Teil in ihrer hohen Dichte und in der Fähigkeit der zylindrischen magnetischen Domäne begründet, unabhängig von dem magnetischen Material in der Ebene zu sein, in der sie gebildet ist, wodurch sich die Fähigkeit zur Verschiebung in der Ebene des magnetischen Materials zur Durchführung verschiedener Speicher- und Logikfunktionen ergibt.possibility are such that the device is magnetized with a magnetization in an outside the plane lying direction can be kept and that small localized single domain areas with a polarization opposite to the general direction of polarization can be maintained. Such localized areas, which can be generally cylindrical in shape, can be digital information represent. The interest in such devices is largely in their high density and in the Ability of the cylindrical magnetic domain established, regardless of the magnetic material in the plane to be in which it is formed, thereby increasing the ability to shift in the plane of the magnetic Material for performing various memory and logic functions results.
Eine Einwirkung auf die Blasen kann durch Programmieren von Strömen durch ein Muster von Leitern auf dem magnetischen Material oder durch Verändern des umgebenden Magnetfelds erzielt werden. Als Beispiel können magnetische Domänen oder Blasen in dünnen Plättchen mit uniaxialer Anisotropie mit der leichten Magnetisierungsachse senkrecht zur Ebene des Plättchens gebildet werden, das aus Materialien wie Seltenen Erd-Orthoferriten, durch Seltene Erden, Aluminium und Gallium substituierten Eisengranaten oder amorphem Gadolinium-Kobalt besteht. Da die Magnetblasen weitertransportiert, gelöscht und zur Bildung logischer »Operationen behandelt werden können und da ihre Anwesaiheit und ihre Abwesenheit festgestellt werden kann, können diese Blasen zur Durchführung vieler digitaler Funktionen verwendet werden, die im Computerbetrieb von Bedeutung sind. Magnetblasen-Speicheranordnungen bieten beträchtliche Vorteile, da Logik-, Speicher-, Zähl- und Schaltvorgänge innerhalb einer einzigen Schicht aus festem Magnetmaterial durchgeführt werden können. Dies steht im Gegensatz zuActing on the bubbles can be done by programming currents through a pattern of conductors on the magnetic Material or by changing the surrounding magnetic field. As an example, use magnetic Domains or bubbles in thin platelets with uniaxial anisotropy with the easy axis of magnetization perpendicular to the plane of the platelet are formed from materials such as rare earth ortho rites, rare earths, aluminum and gallium substituted iron garnets or amorphous gadolinium cobalt. Because the magnetic bubbles can be transported further, deleted and treated to form logical "operations, and there their presence and their absence can be determined, these bubbles can perform many digital functions which are important in computer operation. Magnetic bubble memory arrangements offer considerable benefits Advantages, since logic, storage, counting and switching processes within a single layer of solid magnetic material can be carried out. This is in contrast to
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herkömmlichen Speicheranordnungen, bei denen Informationen von einer Vorrichtung zu einer anderen über Verbindungsleiter und Verstärker mit hohem Verstärkungsfaktor transportiert werden müssen. Überdies wird das eigentliche Magnetmaterial, beispielsweise die Magnetbänder, Scheiben oder Trommeln mechanisch an Abtast- und Schreibvorrichtungen zur Durchführung von Datenoperationen vorbeitransportiert. Bei einem Magnetblasenspeicher können diese Funktionen innerhalb eines kontinuierlichen ferromagnetischen Mediums durchgeführt werden, so daß sich die Verwendung kostspieliger Schnittstellen erübrigt. Die die Daten repräsentierenden Magnetblasen bewegen sich in der Ebene dünner Platten aus magnetischem Material wie magnetischen Granatkristallen, und sie können mit hoher Geschwindigkeit und mit geringer Energie zu präzise bestimmten Positionen verschoben werden. Das magnetische Material selbst bleibt dabei stationär. Mit dem Aufkommen gemischter durch Seltene Erden, Aluminium oder Gallium substituierte Eisengranate, die Bit-Dichten in der Größenordnung von 1,55*10 Bit/cm (10 Bit/square"inch) ergeben, ist die Entwicklung einer zuverlässigen Festkörper-Speicheräquivalenz zu Magnetscheiben- oder Magnettrommelspeichern ein besonders attraktives und realistisches Konzept geworden.conventional memory arrangements in which information is transferred from one device to another via connecting conductors and high gain amplifiers have to be transported. Moreover, the real thing will be Magnetic material, for example magnetic tapes, disks or drums, mechanically on scanning and writing devices transported past to perform data operations. In the case of a magnetic bubble memory, you can these functions are performed within a continuous ferromagnetic medium, so that there is no need to use expensive interfaces. The magnetic bubbles representing the data move in the plane of thin plates of magnetic material like magnetic garnet crystals, and they can be done at high speed and with low energy be moved to precisely determined positions. The magnetic material itself remains stationary. With the advent of mixed iron garnets, substituted by rare earths, aluminum or gallium, the bit densities on the order of 1.55 * 10 bits / cm (10 bits / square "inch) is the development a reliable solid-state storage equivalent to magnetic disk or magnetic drum storage has become a particularly attractive and realistic concept.
Es sind viele Organisationsformen betriebsfähiger Domänen vorgeschlagen worden. Die bekannteste Speicher-Organisation ist diejenige mit Haupt-und Nebenschleifen, die in der US-PS 3 6I8 054 beschrieben ist. Diese Speicherorganisation mit Haupt-und Nebenschleifen sowie ihre konkrete Verwirklichung und ihre Wirkungsweise sind in der Technik bekannt. Die in der genannten Patentschrift und auch an anderen Stellen beschriebene Speicherorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen enthält eine geschlossene Hauptschleife. Diese geschlossene Schleife wird typischerweise von einer Anordnung aus Permalloy-Many forms of organization of operational domains have been proposed. The most famous storage organization is that with major and minor loops described in US Pat. No. 3,618,054. This storage organization with main and secondary loops as well as their concrete realization and their mode of operation are known in the art. The memory organization described in the patent mentioned and also in other places with main and secondary loops contains a closed main loop. This closed loop is typically based on an arrangement of permalloy
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schaltungen mit T-Stäbchen auf einem Plättchen aus Orthoferrit oder Granatkristall gebildet. Die Blasen zirkulieren längs der Schleife durch die Einwirkung eines sich in der Ebene drehenden Magnetfeldes. Die Hauptschleife ist allgemein länglich ausgeführt, so daß mehrere Nebenschleifen an ihrer Längsseite aneinander gereiht werden können. In zwei Richtungen wirksame Übertragungstore ermöglichen die Übertragung von Blasen von der Nebenschleife zur Hauptschleife und von der Hauptschleife zu einer Nebenschleife .-Eine weitere Zugriffsmöglichkeit auf die Hauptschleife wird durch einen Feststell-und Leseanschluß und durch einen getrennten Schreibanschluß geschaffen.circuits formed with T-bars on a plate made of orthorrite or garnet crystal. The bubbles circulate lengthways the loop by the action of a magnetic field rotating in the plane. The main loop is generally elongated, so that several secondary loops can be strung together on their long sides. Bi-directional transfer gates allow bubbles to be transferred from the secondary loop to the main loop and from the main loop to a secondary loop. -Another way to access the main loop is through a sense and read port and a separate write port.
Die Organisation macht es möglich, daß ein synchronisiertes Muster aus Domänen in entsprechenden Nebenschleifen auf getrennten Plättchen ein Binärwort repräsentieren. Die Fortbewegung der Domänen in den Schleifen erfolgt synchron, so daß eine Parallelübertragung dnes ausgewählten Worts in die Hauptschleifen der Plättchen einfach dadurch erfolgen kann, daß die Anzahl der Drehungen des in der Ebene liegenden Magnetfeldes zur Bestimmung des richtigen Übertragungszeitpunktes verfolgt wird. The organization makes it possible that a synchronized pattern of domains in corresponding secondary loops on separate Platelets represent a binary word. The movement of the domains in the loops takes place synchronously, so that a parallel transmission Simply put the selected word in the main loops of the platelets can take place in that the number of rotations of the magnetic field lying in the plane is tracked to determine the correct transmission time.
Es können jedoch zahlreiche Nachteile beobachtet werden. So muß die Information, nachdem sie einmal von den Nebenschleifen in eine Hauptschleife übertragen worden ist, den vollen Umlaufzyklus der Hauptschleife abwarten, ehe eine Rückübertragung in die Nebenschleife möglich ist. Außerdem muß das Übertragungstor ein in zwei Richtungen wirksames Tor sein, was von sich aus bereits komplizierter als ein in einer Richtung wirksames Tor , ist. Das Übertragen in die Hauptschleife und aus ihr heraus an der gleichen Stelle erfordert eine Umkehrung der Ubertragungsfolge, so daß sich ein komplizierterer Betrieb ergibt als in dem Fall, in dem alle übertragungsschritte und Vorschubschritte inHowever, numerous disadvantages can be observed. So, once the information has been removed from the secondary loops in a main loop has been transmitted, wait the full round trip cycle of the main loop before a retransmission is possible in the secondary loop. In addition, the transmission gate must be a bidirectional gate, which in itself is already more complicated than a one-way gate. Carrying out into and out of the main loop at the same point requires a reversal of the transmission sequence, so that there is a more complicated operation than the case in which all the transferring steps and feeding steps in
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einer Richtung durchgeführt werden. Auch lauft eine in
fehlerhafter Weise aus irgendeinem Grund erzeugte und in
die Hauptschleife gelangte Blase unbegrenzt lange um,
da die Hauptschleife eine geschlossene Schleife ist. Die
Steueroperationen zur Verfolgung der Position der Daten in
den Umlaufschleifen sind ziemlich kompliziert,- da der Ort
einer Blase in der Hauptschleife bezüglich ihres Austrittspunkts aus der Nebenschleife verfolgt und im Gleichtakt mit
der Position der Daten in den Nebenschleifen gehalten werden muß. überdies erlaubt die Organisation mit Haupt- und Nebenschleifen
keine kontinuierliche Datenübertragung, da die Daten von den gleichen Übertragungstoren in die Nebenschleife und aus
der Nebenschleife übertragen werden.one direction. Also runs in
Incorrectly generated for any reason and in
the main loop got around the bubble indefinitely,
since the main loop is a closed loop. the
Control operations to keep track of the location of data in
the orbital loops are quite complicated - given the place
of a bubble in the main loop must be tracked for its exit point from the sub-loop and kept in sync with the position of the data in the sub-loops. Furthermore, the organization with main and secondary loops does not allow continuous data transmission, since the data is transmitted from the same transmission gates into the secondary loop and from the secondary loop.
Mit Hilfe der Erfindung soll demnach eine Magnetdomänenorganisation
mit Haupt- und Nebenschleifen geschaffen werden, die eine kontinuierliche Datenübertragung ermöglicht.Ferner soll
eine Magnetdomänenorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen für Speicherschaltungen so ausgestaltet werden, daß die Eintritts-
und Austrittsstellen der Nebenschleifen an verschiedenen Orten liegen, wodurch Betriebsvorgänge im Vergleich
zu bisher bekannten Strukturen vereinfacht oder beschleunigt werden. Die Verwendung von Einweg-Übertragungstoren vereinfacht
die Übertragungsvorgänge, während Zweiweg-Tore die Speicherzugriff szeit herabsetzen. Die mit Hilfe der Erfindung zu
schaffende Magnetdomänenorganisation mit Haupt- und Neben-
^schleifen soll infolge der zyklischen Natur aller Steuersignale
die Verwendung einer vereinfachten Steuereinheit ermöglichen. Außerdem soll bei der mit Hilfe der Erfindung zu schaffenden
Magnetdomänenorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen die mögliche unbegrenzte Fortdauer einer Störblase elminiert
werden.With the help of the invention, a magnetic domain organization with main and secondary loops is to be created which enables continuous data transmission. Furthermore, a magnetic domain organization with main and secondary loops for memory circuits is to be designed in such a way that the entry and exit points of the secondary loops are at different locations, thereby making operations in comparison
be simplified or accelerated to previously known structures. The use of one-way transfer gates simplifies transfer operations, while two-way gates reduce memory access time. The with the help of the invention too
creating magnetic domain organization with main and secondary
^ loops should allow the use of a simplified control unit due to the cyclical nature of all control signals. In addition, in the case of the magnetic domain organization with main and secondary loops to be created with the aid of the invention, the possible unlimited persistence of a disturbance bubble is to be eliminated
will.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist eine Magnetblasenorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen auf, die auf einem epitaktischen, magnetischen Granatplättchen aufgebaut ist, wobei die Hauptschleife nicht in' sich geschlossen ist.Zweckmässigerweise wird hier entsprechend der gebräuchlichen Terminologie der Ausdruck "Schleife" zur Kennzeichnung des Hauptdomänenwegs verwendet, auch wenn dieser nicht in sich geschlossen ist* Die Bahn der Hauptschleife lä-cift an den Nebenschleifen zweimal in der gleichen Reihenfolge vorbei. Dies ermöglicht es, Blasen an einer ersten Stelle über Einweg-Übertragungstore aus den Nebenschleifen und anschliessend erneut über Einweg-Übertragungstore an einer zweiten Stelle wieder in die Nebenschleifen zurück zu übertragen. Es können auch Zweiweg-Übertragungstore an beiden Stellen verwendet werden, und es können dicht bei jeder Übertragungsstelle zur Erzielung eines schnelleren Zugangs der Daten zu den Nebenschleifen und von den Nebenschleifen Lese- und Schreibanschlüsse angebracht werden. Störblasen laufen nicht mit unbegrenzter Dauer um, sondern sie werden am Ende der Hauptschleifenbahn zerstört. Steueroperationen werden vereinfacht, da die Lage der Daten in einer Nebenschleife die Lage der Blasen im gesamten System zu jedem Zeitpunkt hinreichend bestimmt; die Vereinfachung der Steueroperationen ergibt sich auch daraus, daß die Steuersignale zyklisch sind.A preferred embodiment of the invention, a magnetic bubble organization with major and minor loops, which is constructed on an epitaxial, magnetic garnet plate, wherein the main loop in 'is closed ist.Zweckmässigerweise is not here in accordance with the common terminology, the term "loop" for the identification of Main domain path used, even if it is not self-contained * The path of the main loop runs past the secondary loops twice in the same order. This makes it possible to transfer bubbles back into the secondary loops at a first point via one-way transfer gates and then again via one-way transfer gates at a second point back into the secondary loops. Two-way transmission gates can also be used in both locations, and read and write ports can be placed close to each transmission location for faster access of the data to and from the slave loops. Disturbance bubbles do not circulate indefinitely, but are destroyed at the end of the main loop path. Control operations are simplified because the position of the data in a secondary loop adequately determines the position of the bubbles in the entire system at any point in time; the simplification of the control operations also results from the fact that the control signals are cyclical.
Es ist auch möglich, eine Doppelorganisation vorzusehen, bei der die Hauptschleifenbahn nacheinander an zwei Reihen von Nebenschleifen vorbeiläuft, so daß die Bahn die erste Reihe der Nebenschleifen an einer ersten Stelle, die zweite Reihe der Nebenschleifen an einer ersten Stelle, die erste Reihe der Nebenschleifen an einer zweiten Stelle und dann die zweite Reihe der Nebenschleifen an einer zweiten Stelle passiert.It is also possible to provide a double organization in which the main loop path runs past two rows of secondary loops one after the other, so that the path has the first row of secondary loops at a first location, the second row of secondary loops at a first location, and the first row of secondary loops at a second location and then the second row of secondary loops at a second location.
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Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. .The invention will now be explained by way of example with reference to the drawing. .
Es zeigenShow it
Fig.1- eine Draufsicht auf eine bekannte Blasenspeicherorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen,Fig.1 - a top view of a known bladder storage organization with main and secondary loops,
Fig.2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Blasenspeicherorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen,2 shows a plan view of a bladder accumulator organization according to the invention with main and secondary loops,
Fig.3 bis 5 Draufsichten auf weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen von Blasenspeicherorganisationen mit Haupt- und Nebenschleifen und3 to 5 plan views of further inventive Embodiments of bladder storage organizations with main and secondary loops and
Fig.6 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Blasenspeicherorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen nach der Erfindung, wobei zwei parallele Reihen von Nebenschleifen dargestellt sind.6 shows a plan view of an embodiment of a bladder storage organization with main and secondary loops according to the invention, with two parallel rows of Secondary loops are shown.
In Fig.1 der Zeichnung ist eine bekannte Blasenspeicherorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen dargestellt. Diese Organisation gleicht derjenigen, die unter anderem in den USA-Patentschriften 3 613 056, 3 618 054 und 3 729 726 dargestellt ist. Die Bedingungen zur Erzeugung von Einwand-Magnetdomänen auf einem geeigneten Material 8, beispielsweise einer epitaktischen· magnetischen Granatschicht auf einem nichtmagnetischen Granatsubstrat, sind in der Technik bekannt. Ein Aufsatz zu diesem Thema ist der oben erwähnte Aufsatz in den IEEE Transactions on Magnetics, Band MAG-5, Nr.3 (1969), Seiten 544 bis 553. Zur Festlegung der Schleifenmuster werden üblicherweise Muster aus magnetisch weichem Überzugsmaterial (beispielsweise Permalloy) mit stab- und T-fÖrmigen Segmenten verwendet. Eine lange, als Hauptschleife 10 bezeichnete Schleife ist in sich selbst geschlossen, so daß umlaufende Blasen, dieIn Figure 1 of the drawings is a known bladder accumulator organization shown with main and secondary loops. This organization is similar to the one in, among others, the U.S. Patents 3,613,056, 3,618,054, and 3,729,726. The conditions for creating single-wall magnetic domains on a suitable material 8, for example an epitaxial magnetic garnet layer on a non-magnetic garnet substrates, are in the art known. An article on this subject is the above-mentioned article in the IEEE Transactions on Magnetics, Volume MAG-5, No. 3 (1969), pages 544 to 553. To define the loop patterns are usually patterns of magnetically soft covering material (e.g. Permalloy) with rod and T-shaped segments are used. A long loop called the main loop 10 is closed in itself, so that circulating bubbles that
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in der Schleife erzeugt sind, zeitlich unbegrenzt umlaufen, vorausgesetzt, daß sie nicht nach außen übertragen werden.are generated in the loop, circulate indefinitely, provided that they are not transmitted to the outside.
Der Hauptschleife 10 gegenüber sind mehrere gleichartige Nebenschleifen 12, 14 und 16 aufgereiht. Ein Abschnitt jeder Nebenschleife (der der Hauptschleife 10 am nächsten liegende Abschnitt) wirkt als Teil eines Zweiweg-Übertragungstors 18 zur Hauptschleife. Die Übertragung kann in der Art und Weise erfolgen, wie in der USA-Patentschrift 3 618 054 beschrieben ist. Obwohl hier nur drei Nebenschleifen im Einzelnen dargestellt sind, deuten die gestrichelten Linien zwischen den Nebenschleifen an, daß weitere Nebenschleifen gebildet werden können. Ein Übertragungsimpuls überträgt gleichzeitig aus jeder Nebenschleife eine Blase (oder das Fehlen einer Blase) zur Hauptschleife.Opposite the main loop 10, several similar secondary loops 12, 14 and 16 are lined up. A section each sub-loop (the section closest to main loop 10) acts as part of a two-way transmission gate 18 to the main loop. The transfer can be made in the manner described in the United States patent 3,618,054. Although only three secondary loops here are shown in detail, the dashed lines between the secondary loops indicate that further secondary loops can be formed. A transmit pulse transmits from each simultaneously Secondary loop a bubble (or lack of a bubble) to the main loop.
Wenn die Blasen in der Hauptschleife sind, werden die in der Übertragungsrichtung 20 mittels eines sich in der Ebene drehenden Magnetfeldes weiter transportiert, wobei jede Drehung vier Schritte der T-Stab-Fortschreitfolge kennzeichnen, wie in der erwähnten US-PS 3 618 054 beschrieben ist. Die durch die Aufeinanderfolge der Blasen ausgedrückte Datenfolge, die den Punkt 24 der Hauptschleife passiert, wird kopiert und vom Detektor am Punkt 22 gelesen, Wenn die Schreiboperation angegeben wird, werden die Datenblasen am Punkt 24 gelöscht, und ein Generator am Punkt 26 kann neue Daten nach Wunsch am Punkt 28 in die Schleife schreiben, der umlaufmässig hinter dem Punkt 24 liegt.When the bubbles are in the main loop, those in the transfer direction 20 are located in the The plane rotating magnetic field is transported further, with each rotation four steps of the T-bar progression sequence as described in referenced U.S. Patent 3,618,054. The result of the succession of the bubbles the expressed data sequence passing through point 24 of the main loop is copied and read by the detector at point 22, If the write operation is indicated, the data bubbles are erased at point 24, and a generator at Point 26 can write new data into the loop at point 28, the circumferential behind point 24 lies.
In ELg.2 ist eine Domänenfortbewegungsanordnung nach der Erfindung dargestellt. Diese Anordnung enthält eine Schicht 8 aus magnetischem Material, in dem Einwanddomänen aufrecht-In ELg.2 a domain locomotion arrangement is shown after the Invention shown. This arrangement contains a layer 8 of magnetic material in which single-wall domains are erected.
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erhalten und zu einer Fortbewegung veranlaßt werden können, wie oben im Zusammenhang mit der bekannten Organisation erörtert worden ist.Ein von einer Quelle 30 erzeugtes Vormagnetisierungsfeld hält Einwanddomänen in dem Material in bekannter Weise auf einer Nennbetriebsgröße. Eine Drehfeldquelle 32 bewirkt, daß sich eine Domäne normalerweise gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Zur Aktivierung und Synchronisierung steht die Drehfeldquelle unter der Steuerung durch eine Steuerschaltung 34. Die Steuer-; schaltung 34 steuert auch die Übertragungstore sowie die Kopier/Lösch-, Feststell- und Erzeugungsfunktionen.obtained and caused to move, as above in connection with the known Organization has been discussed. One from a source 30 The bias field generated keeps single-wall domains in the material at a nominal operating size in a known manner. A rotating field source 32 causes a domain to move normally counterclockwise. To activate and synchronization, the rotating field source is under the control of a control circuit 34. The control; circuit 34 also controls the transmission gates as well the copy / delete, lock and create functions.
Die Vormagnetisierungsquellen,die Steuerschaltung und andere Hilfsschaltungen (wie Impulsschaltungen zum Anlegen von Impulsen an die Ubertragungstore, Zählerschaltungen zum Verfolgen der Blasen in den Schleifen usw.) sind bekannt. Solche Schaltungen sind zwar im Einzelnen nicht angegeben, -doch können sie auf Wunsch bei den Ausführungeformen nach Fig.2 und nach Fig.3 bis 6 verwendet werden.The bias sources, the control circuit and others Auxiliary circuits (such as pulse circuits for applying Pulses to the transmission gates, counter circuits for tracking the bubbles in the loops, etc.) are known. Such circuits are not specified in detail, but they can, if desired, according to the designs Fig. 2 and according to Fig. 3 to 6 can be used.
Die in Fig.2 dargestellte Organisation enthält mehrere Nebenschleifen, die als gleichartig mit den in Fig.1 dargestellten Nebenschleifen angesehen werden können , sowie eine allgemein G-förmige Hauptschleife 40. Diese ■Organisation wird daher mit "G-Spur" bezeichnet. Die Hauptschleife grenzt an zwei Seiten an die Nebenschleifen an. An der Oberseite läuft die Bahn der Hauptschleife 40 am obersten Punkt jeder Nebenschleife vorbei, so daß die Ubertragungstore 46, 44 und 42 die Verbindung zwischen den Nebenschleifen 16, 14 bzw. 12 mit der Hauptschleife 40 herstellen.The organization shown in Figure 2 contains several Secondary loops, which can be regarded as similar to the secondary loops shown in Fig. 1, and a generally G-shaped main loop 40. This organization is therefore referred to as "G-track". the The main loop is adjacent to the secondary loops on two sides. The path of the main loop 40 runs on the upper side at the top of each secondary loop over, so that the transmission gates 46, 44 and 42 the connection between the secondary loops 16, 14 or 12 with the main loop 40 produce.
Wenn angenommen wird, daß die Blasenfortbewegung, in der Hauptschleife 40 an der Oberseite der Darstellung von rechtsAssuming that the bladder locomotion, in the Main loop 40 at the top of the illustration from the right
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nach links erfolgt, trifft die Blasenfortbewegung in der Hauptschleife zuerst auf den Kopier/Eösch-Punkt, dann auf denPeststell- und Leseanschluß 48 und schließlich auf den Schreibanschluß 50 in ähnlicherWeise wie in der Anordnung von Fig.1.takes place to the left, the bubble movement in the main loop first meets the copy / Eösch point, then to plague and read port 48 and finally to write terminal 50 in a manner similar to in the arrangement of Fig.1.
An der Unterseite kehrt die Bahn der Hauptschleife derart um, daß sie erneut angrenzend an die Nebenschleifen 16, und 12 verläuft. Eine sich in der Hauptschleife 40 fortbewegende Blase passiert die Nebenschleifen dabei in der gleichen Reihenfolge wie im oberen Abschnitt der Hauptschleife. In diesem Fall stellen Übertragungstore 56, 54 und 52 die Verbindung zwischen den Nebenschleifen und der Hauptschleife am untersten Abschnitt der Nebenschleifen her. Vorzugsweise liegen die Übertragungspunkte jeder Nebenschleife symmetrisch und einander diametral gegenüber, so daß der Abstand in der Nebenschleife vom obersten Punkt zum untersten Punkt die gleiche Länge plus oder minus eine Blasenposition in jeder Richtung hat. Die Nebenschleifen enthalten normalerweise eine ungerade Anzahl von Blasenpositionen. Somit beträgt der Entfernungsunterschied zwischen zwei Toren eine Position, d.h. der Abstand vom Übertragungstor 42 zum Übertragungstor 52 beträgt X, und der Abstand vom Übertragungstor 52 zum Übertragungstor 42 beträgt X-1 oder umgekehrt.At the bottom, the path of the main loop reverses so that it is again adjacent to the secondary loops 16, and 12 runs. A bubble moving in the main loop 40 passes the secondary loops in the process same order as in the upper section of the main loop. In this case, transmission gates 56, 54 and 52 provide the connection between the secondary loops and the Main loop at the lowest section of the secondary loops. Preferably the transfer points are each Secondary loop symmetrical and diametrically opposite each other, so that the distance in the secondary loop from the topmost point has the same length to the lowest point plus or minus one bubble position in each direction. The secondary loops usually contain an odd number of bubble positions. Thus the difference in distance is between two gates is a position, i.e. the distance from the transfer gate 42 to the transfer gate 52 X, and the distance from transfer gate 52 to transfer gate 42 is X-1 or vice versa.
Im Betrieb bewirkt das Drehmagnetfeld eine Fortbewegung in den Nebenschleifen in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn. Auf Befehl einer nicht dargestellten Übertragungsschaltung wird an die Übertragungstore ein Übertragungsimpuls angelegt. Zu diesem Zeitpunkt werden Blasen in den Übertragungstoren 42, 44 und 46 von der jeweiligen Nebenschleife in die Hauptschleife übertragen, damit sie sichIn operation, the rotating magnetic field causes movement in the secondary loops in a counterclockwise direction. On command of a transmission circuit, not shown, a transmission pulse is sent to the transmission gates created. At this point, bubbles will be in the transfer gates 42, 44 and 46 of the respective Transfer the secondary loop to the main loop to make it stand out
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anschließend in der Hauptschleife fortbewegen. Wenn die Blasen längs der Hauptschleife gewandelt sind, bis sie bei der unteren Folge von Übertragungstoren 52, 54 und 56 angekommen sind, wird an diese Übertragungstore erneut ein Impuls angelegt. Ein solcher Übertragungsimpuls bewirkt eine Rückübertragung in die Nebenschleifen an ihren untersten Abschnitten. Die Blasenpositionen in den Nebenschleifen sind so gedreht worden, daß die Daten wieder an ihre vorherigen Positionen zurückübertragen werden.then move around in the main loop. If the Bubbles have migrated along the main loop until they hit the lower series of transfer gates 52, 54 and 56 have arrived, another pulse is applied to these transmission gates. Such a transmission pulse causes a Transfer back into the secondary loops at their lowest sections. The bubble positions in the secondary loops have been rotated so that the data is transferred back to its previous positions.
Es ist zu erkennen, daß die Daten aus den Nebenschleifen in die Hauptschleife und aus der Hauptschleife wieder in die Nebenschleifen unter Verwendung von Einweg-Übertragungstoren übertragen werden können. Ferner betätigen die die Übertragung bewirkenden Impuüise die Übertragungstore jedesmal in der gleichen Weise, und es ist keine Blasenfortbewegung in der entgegengesetzten Richtung erforderlich ..It can be seen that the data from the secondary loops into the main loop and from the main loop back into the secondary loops using one-way transfer gates can be transferred. Furthermore, the impulses causing the transmission operate the transmission gates in the same way each time, and it is none Bladder locomotion required in the opposite direction.
Wie oben bereits erläutert wurde,besteht ein wichtiges Merkmal der Erfindung darin, daß sie die Verwendung von Einweg-Übertragungstoren ermöglicht. Die Anordnung kann jedoch auch vorteilhaft mit Zweiwegüberttfagungstoren eingesetzt werden, wenn es erwünscht ist, Daten schneller als es bei der bekannten Anordnung von Fig.1 möglich ist, zu entnehmen und einzugeben. In diesem Fall müßten eine zwei Kopier/ Lösch-Stelle 53, ein zweiter*Feststell- und Leseanschluß 49 und ein zusätzlicher Schreibanschluß 51 angebracht werden, wie in Fig.2 dargestellt ist..Diese Anschlüsse sind dabei bezüglich des Übertragungstors 56 in der gleichen Beziehung angebracht, wie die Anschlüsse und 50 bezüglich des Übertragungstors 42. Wenn somit die Richtung des in der Ebene liegenden Drehmagnetfelds gegenüber dem Normalbetrieb umgekehrt wird, können Daten an denAs explained above, there is an important one The feature of the invention is that it enables one-way transmission gates to be used. The arrangement can however, it can also be used to advantage with two-way transmission ports when it is desired to get data faster than is possible with the known arrangement of Figure 1, to be taken and entered. In this case, a two copy / erase point 53, a second * locking and read connection 49 and an additional write connection 51 can be attached, as shown in FIG Connections are attached to the transmission gate 56 in the same relationship as the connections and 50 with respect to the transmission gate 42. If thus the direction of the in-plane rotating magnetic field is opposite is reversed from normal operation, data can be sent to the
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Übertragungstoren (die in diesem Fall Zweiweg-Ubertragungstore sind) aus den Nebenschleifen entnommen werden, so daß sie am Anschluß 49 gelesen werden können und daß die Eingabe neuer Daten am Schreibanschluß 51 ermöglicht wird.Transmission gates (which in this case are two-way transmission gates) are removed from the secondary loops, so that they can be read at terminal 49 and that new data can be entered at write terminal 51.
In Fig.3, 4 und 5 sind weitere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. In jedem Fall liegt eine Organisation mit Haupt- und Nebenschleifen vor, die der in Fig.2 dargestellten Organisation ähnlich ist. Während die Hauptschleife von Fig.2 in einerG-Spur-Anordnung verläuft, die in der rechten oberen Ecke beginnt, beschreibt die Bahn der Hauptschleife 40a in der Ausführungsform von Fig.3 ein umgekehrtes "G", das in der oberen linken Ecke beginnt. Der Umlauf der Blasen in den Schleifen erfolgt in dieser Anordnung im Uhrzeigersinn bei Anlegung eines entsprechenden in der Ebene liegenden Drehmagnetfeldes.In Fig.3, 4 and 5 are further embodiments of the Invention shown. In any case, there is an organization with major and minor loops, that shown in Figure 2 Organization is similar. While the main loop of Fig. 2 is in a G-track arrangement, which is shown in the At the top right corner, the path of the main loop 40a in the embodiment of FIG. 3 is reversed "G" that starts in the upper left corner. The circulation of the bubbles in the loops is clockwise in this arrangement when applying a corresponding rotating magnetic field lying in the plane.
In Fig.4 und 5 sind Hauptschleifen 40b bzw. 40c dargestellt· Die Bahn der Schleife kann dabei in jedem Fall so betrachtet werden, als beginne sie an der Unterseite und beschreibe eine Bahn, die an der Oberseite eine Schleife bildet. Die Hauptschleife 4Ob beginnt in der linken unteren Ecke und die Hauptschleife 40c beginnt in der rechten oberen Ecke. Vorzugsweise dreht sich das in der Ebene liegende Drehmagnetfeld inFig.4 gegen den Uhrzeigersinn, damit Blasen in der Hauptschleife gegen den Uhrzeigersinn fortbewegt werden; in der Ausführung vonFig.5 würde sich das Drehmagnetfeld im Uhrzeigersinn drehen, damit Blasen in der Hauptschleife im Uhrzeigersinn fortbewegt werden.In Fig. 4 and 5 main loops 40b and 40c are shown. In any case, the path of the loop can be viewed as starting at the bottom and describing it a sheet that forms a loop at the top. The main loop 4Ob starts in the lower left corner and the main loop 40c begins in the top right corner. The rotating magnetic field lying in the plane preferably rotates counterclockwise in FIG. 4, thus causing bubbles move counterclockwise in the main loop; In the execution ofFig. 5 the rotating magnetic field would turn clockwise to move bubbles in the main loop clockwise.
In Fig.6 ist eine Doppelorganisation dargestellt. Bei dieser Organisation sind zwei vorzugsweise parallele Reihen von Nebenschleifen im Magnetmaterial 8 gebildet. Die obere Reihe der Nebenschleifen enthält die Schleifen 60, 62 und 64 (zusammen mit weiteren dazwischenliegenden Schleifen, wie esA double organization is shown in FIG. At this Organization, two preferably parallel rows of secondary loops are formed in the magnetic material 8. The top row the minor loop contains loops 60, 62 and 64 (along with other intervening loops like it
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zur Bildung der gewünschten Speicherstruktur zweckmässig" ist). In gleicher Weise bilden die Nebenschleifen 66, 68 und 70 von rechts nach links drei der Nebenschleifen der unteren Gruppe,for the formation of the desired storage structure is appropriate " ). In the same way, the secondary loops 66, 68 and 70 form, from right to left, three of the secondary loops of the lower group,
In diesem Fall bildet die Hauptschleife 71 eine Anordnung, die als "Doppel-G-Anordnung" bezeichnet werden kann. Die Hauptschleife 71 kann so betrachtet werden, als beginne sie in der rechten oberen Ecke der Darstellung. Von dort aus verläuft sie nacheinander von rechts nach links an der Nebenschleife 60, der Nebenschleife 62 und der Nebenschleife 64 an deren oberen Abschnitten vorbei und dann von links nach rechts an der Nebenschleife 70, der Nebenschleife 68 und der Nebenschleife 66 an deren untersten Abschnitten vorbei, worauf sie von rechts nach links an der "Nebenschleife 60, der Nebenschleife 62 und der Nebenschleife 64 an deren untersten Abschnitten vorbeiläuft und schließlich von links nach rechts an der Nebenschleife 70, der Nebenßchleife 68 und der Nebenschleife 66 an'deren unterstem Abschnitt vorbeiläuft.In this case, the main loop 71 forms what may be referred to as a "double-G" arrangement. The main loop 71 can be viewed as starting in the upper right corner of the illustration. From there it runs successively from right to left past the secondary loop 60, the secondary loop 62 and the secondary loop 64 past their upper sections and then from left to right past the secondary loop 70, the secondary loop 68 and the secondary loop 66 past their lowest sections , whereupon it passes from right to left on the "secondary loop 60, the secondary loop 62 and the secondary loop 64 at their lowest sections and finally from left to right on the secondary loop 70, the secondary loop 68 and the secondary loop 66 past their lower section.
Zu beachten ist bei dieser Ausführungsform, daß die Hauptschleife immer noch die Nebenschleifen in beiden VerlaufsabschnrttBn in der gleichen Reihenfolge passiert, wobei die Reihenfolge in den zwei Schleifengruppen entgegengesetzt ist. Wenn alle Nebenschleifen inIt should be noted in this embodiment that the main loop still has the secondary loops in both sections of the course happens in the same order, the order being opposite in the two loop groups is. When all the secondary loops are in
der Organisation in der gleichen Folge von Speicherelementen liegen, dann wird diese Reihenfolge zugelassen, da die Hauptschleife alle Nebenschleifen in beiden Gruppen einmal passiert, ehe sie zum zweitenmal auf die Nebenschleifen der ersten Gruppe trifft. of the organization are in the same sequence of storage elements, then this order is allowed, since the main loop passes through all secondary loops in both groups once before it meets the secondary loops in the first group for the second time.
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Wie zuvor in den Ausführungsformen von Fig.2 bis 5 können in jedem der oberen und unteren Abschnitte der Nebenschleifen zur Blasenübertragung Einweg-Ubertragungstore verwendet werden. Die an den Übertragungstoren 72 bis 83 angegebenen Pfeile sind in der Richtung der Einweg-Ubertragung im Normalbetrieb gezeichnet.As before in the embodiments of FIGS One-way transfer gates are used in each of the top and bottom sections of the sub-loops for bubble transfer will. The arrows indicated at the transmission gates 72 to 83 are in the direction of the one-way transmission in normal operation drawn.
Es ist zu erkennen, daß der Leseanschluß 85 und der Schreibanschlüß 87 "bezüglich der Hauptschleife dort angebracht sind, wo die Hauptschleife alle Nebenschleifen einmal passiert hat, ehe sie auch die erste Nebenschleife zum zweitenmal passiert. Auch hier liegt wieder die gleiche Funktion wie in der Ausführungsform von Fig.2 vor.It can be seen that the read port 85 and the write port 87 "with respect to the main loop are attached where the main loop passes all secondary loops once before it also passes the first secondary loop for the second time. Here, too, is the same function as in the embodiment of Fig.2.
Die "Doppel-G-Organisation" von Fig.6 kann in eines von vier Mustern umgeordnet werden, die den Mustern von Fig.3 bis in Bezug auf Fig.2 gleichen.The "double-G organization" of Figure 6 can be broken down into one of four Patterns are rearranged which are similar to the patterns of Fig.3 to with respect to Fig.2.
Die Erfindung ist hier zwar im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch kann der Fachmann ohne weiteres erkennen, daß im Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungsmöglichkeiten gegeben sind.Although the invention has been described here in connection with specific exemplary embodiments, the Those skilled in the art will readily recognize that within the scope of Invention further modification options are given.
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Claims (15)
gekennzeichnet, daß das magnetische Material ein
amorpher Gandolinium-Kobalt-Dünnfilm (8) ist.11. Memory according to one of claims 1 to 7, characterized
characterized in that the magnetic material is a
amorphous gandolinium cobalt thin film (8).
dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Erzeugung und steuerbaren Positionierung magnetischer Domänen Permalloyschaltungen mit T-Stäbchen enthält.12. Memory according to one of the preceding claims,
characterized in that the arrangement for generating and controllable positioning of magnetic domains contains permalloy circuits with T-bars.
Permalloyschaltungen mit winkelartigen Teilen enthält.14. Memory according to one of claims 1 to 11, characterized in that the arrangement for generating and controllable positioning of magnetic domains
Contains permalloy circuits with angled parts.
Permalloyschaltungen mit X-Stäbchen enthält.15. Memory according to one of claims 1 to 11, characterized in that the arrangement for generating and controllable positioning of magnetic domains
Contains permalloy circuits with X-bars.
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